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Time resolved X-ray diffraction measurements on hydrogen absorption/desorption processes of hydrogen absorbing alloys

水素吸蔵合金の水素吸蔵放出過程における時分割X線回折

町田 晃彦; 樋口 健介*; 片山 芳則; 榊 浩司*; Kim, H.*; 中村 優美子*

Machida, Akihiko; Higuchi, Kensuke*; Katayama, Yoshinori; Sakaki, Koji*; Kim, H.*; Nakamura, Yumiko*

水素吸蔵合金の水素化過程の構造特性に関する研究を実施している。水素吸蔵合金で、水素が格子間に吸蔵されている状態は水素圧力環境下でのみ保たれているため、その吸蔵メカニズムの解明にはその場観察手法が重要となる。またガスとの反応過程の研究に対してはその詳細を知るために時分割測定が必要となる。われわれは高輝度放射光の特長を活かした水素吸蔵放出過程の高速時分割X線回折システムをSPring-8のBL22XUに構築した。装置の評価のためにLa(Ni,Al)$$_{5}$$合金の水素吸蔵過程の時分割X線回折測定を実施した。その結果、水素吸蔵過程における詳細な構造変化の観測に成功し、固溶体相から既知の水素化物相が形成される過程で、過渡的な中間相が存在することを明らかにした。

We have investigated the structural properties of the hydrogen absorbing alloys on the hydrogen absorbing process. In-situ measurements are essential to elucidate the mechanism of the hydrogen storage because the hydrogen absorbing state usually keeps under the pressurized hydrogen gas environment. And then, the time-resolved measurements are one of the powerful tools for studying the gas-solid reaction processes. We have constructed the time-resolved X-ray diffraction system at BL22XU, SPring-8 in order to measure the X-ray diffraction patterns with higher time-resolution and higher quality. To demonstrate the performance of the constructed system, we have performed the time-resolved X-rays diffraction experiments for La(Ni,Al)$$_{5}$$. We have found the formation of the transient intermediate phase on hydrogen absorbing reaction process from solid solution phase to known hydride phase.

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